В РАН обсудили перспективы квантовых технологий - Поиск - новости науки и техники
Поиск - новости науки и техники

В РАН обсудили перспективы квантовых технологий

24.05.21

Одной из тем последнего заседания Президиума Российской академии наук стало развитие отечественных разработок в области квантовых технологий. О ключевых положениях основного доклада проинформировала пресс-служба РАН.

Как отметил президент РАН Александр Сергеев, в последние два-три года эта повестка приобрела в России особое звучание. Он напомнил, что квантовые технологии разрабатываются давно, с момента открытия квантовой механики, и очень многое уже используется в современных средствах коммуникации. Те технологии, которые обсуждаются сейчас, связаны с информационными технологиями, отметил Александр Михайлович.

«И если с ними работать, свершится вторая квантовая революция», – заявил он.

Руководитель Научного совета при Президиуме РАН «Квантовые технологии», академик-секретарь Отделения нанотехнологий и информационных технологий РАН, академик Геннадий Красников (АО «НИИМЭ») посвятил свой доклад современному состоянию и перспективам развития квантовых технологий в России. Он определил квантовые технологии как междисциплинарную область науки и техники, в основе которой лежит возможность управления отдельными квантовыми состояниями объектов и их измерение. Красников пояснил, что квантовые технологии включают квантовые вычисления, квантовые симуляторы, квантовые коммуникации, в том числе квантовую криптографию, квантовые сенсоры и другое.

По мнению академика, перспективы развития этого направления прежде всего связаны с полноценным моделированием произвольных квантовых систем, что «предоставит новые возможности в моделировании и создании материалов, лекарств, в моделировании широкого круга биологических, социальных, экономических вопросов, позволит создать криптографически устойчивые квантовые коммуникационные системы: квантовый интернет, сенсоры с рекордной чувствительностью».

Ученый отметил, что необходимость инвестирования в эту область научных знаний осознают все ведущие страны мира. При этом частные компании зачастую вносят больший вклад, чем национальные квантовые инициативы. Так, IBM в 2014 году вложила в эту область примерно 3 млрд. долларов. Серьезные инвестиции делают Microsoft и Google. Но первое место с национальной квантовой программой держит Китай (15 млрд. долларов).

Такие вложения уже принесли результаты. В 2019 году компания Google представила процессор Sycamore c заявленными 53 кубитами. За 200 секунд было проведено 2 млн. повторений. Если бы эту задачу решал обычный компьютер, ему бы понадобилось несколько лет. Корпорация Honeywell (США) создала ионный квантовый компьютер, его появление позволило ввести понятие квантового объема, то есть показателя квантового вычислительного устройства, которое учитывает не только число кубитов, но и вероятность ошибок. Тем самым было продемонстрировано, что увеличивать количество кубитов, не уменьшая при этом уровень ошибок, бессмысленно. В компьютере корпорации Honeywell каждый кубит имеет взаимодействие со всеми кубитами системы. Если в 2019 году было 64 кубита, то к марту 2021 года объем достиг 512 кубитов. IMB в 2021 году представил 65-кубитовый квантовый процессор на сверхпроводниковых кубитах.

В России, по словам докладчика, сформирован, утвержден и функционирует целый ряд крупных проектов и научно-технических программ. Созданы два центра НТИ: Центр квантовых технологий на базе МГУ и Центр квантовых коммуникаций на базе НИТУ «МИСиС», а также два лидирующих исследовательских центра: по квантовым коммуникациям на базе ИТМО (индустриальный партнер – ОАО «РЖД») и по квантовым вычислениям на базе ООО «Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий» (индустриальный партнер – АО «Русатом автоматизированные системы управления»).

Правительство утвердило две дорожные карты на период 2021–2024 годов по развитию высокотехнологичных областей, связанных с квантовыми технологиями: дорожная карта «Квантовые вычисления» (на базе госкорпорации «Росатом»), охватывающая четыре основные платформы (сверхпроводниковую, ионную, на нейтральных атомах и фотонную) и исследовательские проекты в области твердотельных, магнонных и поляритонных кубитов, а также дорожная карта «Квантовые коммуникации» (на базе ОАО «РЖД»). Дорожная карта «Квантовые сенсоры» (на базе Госкорпорации «Ростех») находится в стадии рассмотрения.

Реализация дорожных карт предполагает сокращение отставания работ по пяти квантовым вычислениям в РФ по отношению к мировому уровню до 2–3 лет (на сегодняшний день это 7–10 лет) и создание глобальной инфраструктуры квантово-защищенной передачи данных на территории России.

Кроме того, на сегодняшний день в нашей стране разработаны системы квантового распределения криптографических ключей, ведется работа по сертификации соответствующего оборудования, создаются линии квантовых коммуникаций через промежуточные доверенные узлы на расстояния до 1000 км. В области квантовых сенсоров и квантовой метрологии российские ученые получили ряд оригинальных результатов, имеющих высокую степень готовности к практическому внедрению. Налажено производство однофотонных сверхпроводниковых детекторов с рекордными характеристиками. Российские сверхпроводниковые однофотонные детекторы удерживают значительную часть соответствующего глобального рынка.

По мнению Геннадия Красникова, на сегодняшний день, в первую очередь, необходима синхронизация дорожных карт.

“Далее необходимо разработать междисциплинарную программу исследований по фундаментальным направлениям в области квантовых технологий, максимально привлекая Научный совет при Президиуме РАН «Квантовые технологии» к экспертизе научных проектов, в том числе дорожных карт. Третье – готовить новые научные программы на 2025-2030 год, потому что предыдущие заканчивают в 2024 году. Передать список проектов, которые наиболее готовы к промышленному внедрению в Минпромторг”,

– перечислил задачи, стоящие перед российской наукой, академик.

Нет комментариев

Загрузка...
Новости СМИ2